JPH109435A - 電磁弁及びその電磁弁を備えたブレーキ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 いわゆる半開位置を実現可能でありながら、
その構成を小型かつ簡易に保つことのできる電磁弁を提
供する。 【解決手段】 非通電時に（ａ）に示す「全開位置」に
位置していた弁体７１は、通電時には電磁力によって弁
座７２ｂに近づける方向へ押圧される。この押圧力がリ
ターンスプリング７５等によって弁体７１をプランジャ
７４方向へ付勢する力よりも大きいが、それにさらにス
トッパ用スプリング７６による付勢力も加えたものより
は小さい場合、弁体７１はストッパ７３に当接した「半
開位置」（（ｂ）参照）にて停止する。また、電磁力に
よってプランジャ７４が弁体７１を弁座７２ｂ方向に押
す力がそれを上回っていれば、弁体７１は、ストッパ７
３も一緒に移動させながら弁座７２ｂ方向へさらに移動
し、最終的には弁体７１が弁座７２ｂに着座する「全閉
位置」（（ｃ）参照）まで移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば油圧回路等
の構成要素として用いられる電磁弁、及びその電磁弁を
ブレーキ液圧の増減を行なう液圧制御弁として採用した
ブレーキ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ホイールシリンダ圧をマスタ
シリンダからの供給するブレーキ液によって増圧する際
に用いられる液圧制御弁（インレット弁と称す。）を電
磁力によってパルス的に駆動させることによっていわゆ
る緩増圧を行うブレーキ制御装置が提案されている。こ
れはインレット弁を、流路が全開となる増圧位置と全閉
となる保持位置とを切り替えることによって実施するの
であるが、増圧→保持あるいは保持→増圧の切替時には
油撃現象によりマスタシリンダ圧やホイールシリンダ圧
に大きな圧力脈動が発生し、大きな音を発生させる原因
となっていた。

【０００３】この圧力脈動を低減させるためには、マス
タシリンダとインレット弁との間に直列にオリフィスを
介装することが考えられるが、この構成では、通常のブ
レーキング時にホイールシリンダ圧の立ち上がり遅れが
生じ、ブレーキの効き遅れの原因となるため、あまり小
さなオリフィスは介装させることができない。

【０００４】そこで、インレット弁自体において全開位
置と全閉位置との間に「半開位置」を作り出すことによ
り、全開位置よりも絞られた流路が形成されるように構
成することが、例えば特開平６−２１３３６４号公報に
開示されている。この公報に開示されている電磁弁の概
略構成を図６を参照して説明する。

【０００５】図６に示すように、この電磁弁の弁部材１
１８は、弁突き棒１２７と閉鎖キャップ１２９との２つ
の部分から構成されており、弁突き棒１２７の、弁本体
１２２に向けられた端部に第１の閉鎖エレメント１２８
が構成されており、閉鎖キャップ１２９は、弁突き棒１
２７の、閉鎖エレメント１２８を保持している端部にか
ぶせられている。そして閉鎖キャップ１２９は、弁本体
１２２に向けられたそのキャップ底部において、その外
側には弁本体１２２における弁座１２５と協働する第２
の閉鎖エレメント１３０を備え、かつその内側には弁突
き棒１２７における閉鎖エレメント１２８と協動する第
２の弁座１３１を備えている。なお、閉鎖キャップ１２
９の先端には、第２の閉鎖エレメント１３０が弁座１２
５と密接した状態でも、弁入口１２０と閉鎖キャップ１
２９内とを連通する絞り孔１３２が設けられている。閉
鎖キャップ１２９は戻しばね１１９によって、第２の閉
鎖エレメント１３０が弁座１２５から離れる方向へ付勢
されている。また、弁突き棒１２７のバリヤばね１３４
によって、閉鎖エレメント１２８が第２の弁座１３１か
ら離れる方向へ付勢されている。なお、バリヤばね１３
４のばね力は戻しばね１１９のばね力よりも著しく大き
く、例えば５倍に設定されている。

【０００６】そして、この電磁弁は次のように動作す
る。すなわち、通電されていない場合には、閉鎖キャッ
プ１２９に構成されている第２の閉鎖エレメント１３０
は、弁本体１２２における弁座１２５から持ち上げられ
ている。そして弁開口１２４は開放されており、したが
ってブレーキ液は、弁入口１２０から弁出口１２１に流
れることができる。これが全開位置である。

【０００７】一方、第１の電流値で通電されると、弁突
き棒１２７がバリヤばね１３４を介して閉鎖キャップ１
２９を付勢し、閉鎖キャップ１２９は戻しばね１１９の
付勢力を上回って弁本体１２２側へ移動する結果、第２
の閉鎖エレメント１３０が弁座１２５へ密接する。しか
し、この際、閉鎖キャップ１２９内の閉鎖エレメント１
２８はバリヤばね１３４によって相変わらず第２の弁座
１３１から離されているので、ブレーキ液は、弁入口１
２０から閉鎖キャップ１２９の先端の絞り孔１３２を介
して閉鎖キャップ１２９内へ流入し、半径方向孔１３３
を介して弁出口１２１へ流れることができる。これが
「半開位置」となる。

【０００８】さらに、第２の電流値で通電されると、弁
突き棒１２７はバリヤばね１３４のばね力を上回って付
勢するため、閉鎖エレメント１２８が第２の弁座１３１
側へ移動し、そして密接する。そのため、上述の絞り孔
１３２を介した絞り接続も遮断され、弁入口１２０から
弁出口１２１への流れはなくなるので、これが「全閉位
置」となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示す上記公報記載の構成では、第２の閉鎖エレメント１
３０と弁座１２５とで構成される開閉可能なメイン流路
の他に、第２の閉鎖エレメント１３０が備える閉鎖キャ
ップ１２９に絞り孔１３２を形成し、その閉鎖キャップ
１２９内を通る絞り流路を形成しなくてはならない。そ
して、全閉状態も実現する必要性があるので、閉鎖キャ
ップ１２９内に、閉鎖エレメント１２８、バリヤばね１
３４、第２の弁座１３１等による弁構造を配設し、その
絞り流路も遮断可能としているのである。

【００１０】このように、弁体としての閉鎖キャップ１
２９内にも別の弁構造を一式備える必要があり、さらに
バリヤばね１３４のばね力は戻しばね１１９のばね力よ
りも著しく大きくしなくてはならないとされているの
で、必然的に閉鎖キャップ１２９自体が大型あるいは複
雑になってしまうという問題がある。さらには、全閉状
態を実現するには２箇所での閉鎖エレメントと弁座との
当接を確実に実行する必要があるため、その当接部分に
対するメンテナンス等の負担も増大する。

【００１１】そこで本発明は、いわゆる半開位置を実現
することが可能でありながら、その構成を小型かつ簡易
に保つことのできる電磁弁、そしてその電磁弁を採用し
たブレーキ制御装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項１に記載の電磁弁は、弁体が弁座に
着座または離間することによって弁入口と弁出口との間
の流路が遮断または連通する弁構造と、電磁ソレノイド
にて発生した電磁力によって作動し、弁体を弁座に着座
させる方向へ付勢する可動子という従来からある構成に
加えて、本発明の特徴である規制部材と規制部材用スプ
リングを備えている。規制部材は、弁体が弁座より第１
の所定距離だけ離間させられた全開位置から弁座に着座
した全閉位置へ移動する途中であって、弁座から第２の
所定距離だけ離間した半開位置まで移動した際、その弁
体に当接する。そして、弁体が規制部材を押圧して半開
位置から全閉位置へさらに移動しようとすると、その規
制部材の移動を防止するように規制部材用スプリングが
付勢するのである。したがって、この半開位置において
は全開位置よりも流路面積が絞られた状態を得ることが
できる。

【００１３】さらに、規制部材用スプリングのばね力は
次のように設定されている。すなわち、電磁ソレノイド
が第１の電磁力を発生させた場合の弁体は、規制部材に
当接する半開位置までは移動可能であるが規制部材用ス
プリングによる付勢力によってそれ以上の移動が規制さ
れ、また、電磁ソレノイドが第２の電磁力を発生させた
場合の弁体は、規制部材用スプリングによる付勢力に打
ち勝って全閉位置まで移動可能となるように設定されて
いるのである。

【００１４】この構成を備える本発明の電磁弁において
は、電磁ソレノイドによって第１の電磁力を発生させる
と半開位置までは移動して停止し、第２の電磁力を発生
させると規制部材用スプリングによる付勢力に打ち勝っ
て全閉位置まで移動させることができる。なお、電磁ソ
レノイドによる電磁力を発生させない場合には、弁体は
全開位置と半開位置の間のいずれかに位置することとな
るが、実際の圧力回路中に配置された場合には全開位置
にあることが多いと考えられる。それは、弁体には流路
中の作動流体による圧力によって全開位置側へ付勢され
ることが多いからである。

【００１５】このように、本発明の電磁弁によれば、全
開位置よりも流路面積の絞られた半開位置を実現するこ
とが可能でありながら、弁構造と、電磁ソレノイドによ
る電磁力によって弁体を弁座に着座させる方向へ付勢す
る可動子という従来から一般的に用いられている構成
に、規制部材と規制部材用スプリングという簡単な構成
を追加しただけであり、電磁弁全体の構成を小型かつ簡
易に保つことができるのである。従来技術で示した図６
に示す構造の電磁弁では、半開位置を実現するために弁
体内にさらに弁構造を設けていたため、それが構成を大
型かつ複雑にする要因であったのに対し、本発明の電磁
弁では、規制部材や規制部材用スプリングという特徴的
な構成が弁体とは別個に設けられるものであり、弁体自
体は一般的なものでよいのである。また、従来の電磁弁
では全閉状態を実現するには２箇所での閉鎖エレメント
と弁座との当接を確実に実行する必要があるため、その
当接部分に対するメンテナンス等の負担も増大していた
が、本発明ではそのような不都合も生じない。

【００１６】ところで、電磁ソレノイドによる電磁力を
発生させない場合には、弁体は全開位置と半開位置の間
のいずれかに位置すると説明したが、請求項２に示す構
成を採用すれば、全開位置を確実に実現させることがで
きる。すなわち、上述した請求項１の構成に、電磁ソレ
ノイドが非作動状態の場合には弁体が全開位置に来るよ
うに、弁体を弁座から離間させる方向へ常時付勢するリ
ターンスプリングをさらに加えるのである。

【００１７】そして、この場合は、リターンスプリング
及び規制部材用スプリングのばね力を次のように設定す
る。すなわち、電磁ソレノイドが第１の電磁力を発生さ
せた場合の弁体は、リターンスプリングの付勢力に打ち
勝って規制部材に当接する半開位置までは移動可能であ
るが、リターンスプリングと規制部材用スプリングの両
者による付勢力によってそれ以上の移動が規制され、ま
た、電磁ソレノイドが第２の電磁力を発生させた場合の
弁体は、リターンスプリングと規制部材用スプリングの
両者による付勢力にも打ち勝って全閉位置まで移動可能
となるように、設定するのである。

【００１８】このように、リターンスプリング及び規制
部材用スプリングのばね力は第１及び第２の電磁力を考
慮して設定することとなるが、第１及び第２の電磁力に
ついては次のような考慮がなされる。つまり、請求項３
に示すように、弁入口側から作用する圧力と弁出口から
作用する圧力との差圧の最大値を考慮して設定するので
ある。これは、電磁弁が適用される圧力回路によって決
まるのであるが、例えば、自動車用ブレーキ装置に用い
られる圧力回路であれば、マスタシリンダから作用する
圧力とホイールシリンダから作用する圧力との差圧が影
響するため、このような差圧が生じていても、上述した
半開位置や全閉位置に弁体を移動させる必要がある。し
たがって、最大の差圧が生じた場合を想定して、そのよ
うな場合でも弁体の移動ができるように設定しておくこ
とが好ましい。

【００１９】上述した電磁弁は、種々の圧力回路に用い
ることができるが 例えば、請求項４に示すように、ホ
イールシリンダ圧をマスタシリンダ等の圧力源からの供
給するブレーキ液によって増圧するか、該ホイールシリ
ンダ圧を減圧するか、或は該ホイールシリンダ圧を保持
するかにより車輪制動力を付与するブレーキ制御装置に
おけるホイールシリンダ圧を増圧する際に用いられる液
圧制御弁として採用することが考えられる。そして、こ
の場合は、電磁弁に上述した第１及び第２の電磁力を発
生させるよう制御する制御手段を備えることとなる。こ
のブレーキ制御装置とは、例えば、滑り易い路面での制
動時の車輪ロックを防止して制動安定性を確保しながら
制動距離を短縮するアンチスキッド制御（ＡＢＳ）や加
速スリップ時のトラクション制御（ＴＲＣ）などに用い
られる。

【００２０】なお、このようなブレーキ制御装置におい
ては、請求項５に示すように、弁入口側から作用する圧
力と弁出口から作用する圧力との差圧を推定する差圧推
定手段と、その差圧推定手段によって推定された差圧に
基づいて第１及び第２の電磁力を補正する電磁力補正手
段を備え、制御手段は、この補正された第１及び第２の
電磁力を電磁弁が発生させるように制御するようにする
ことも考えられる。

【００２１】これは次の点を考慮したものである。すな
わち、弁入口側から作用する圧力と弁出口から作用する
圧力との差圧の最大値を考慮して第１及び第２の電磁力
を設定する点について上述したが、最大差圧が大きくな
る場合には、それに対応して第１及び第２の電磁力も相
対的に大きくなり、その結果、リターンスプリングや規
制部材用スプリングのばね力も相対的に大きくなってし
まう可能性がある。なぜなら、第１の電磁力を発生させ
た場合にはリターンスプリングの付勢力に打ち勝って半
開位置までは移動するがリターンスプリングと規制部材
用スプリングの両者による付勢力によってそれ以上の移
動は規制され、また、電磁ソレノイドが第２の電磁力を
発生させた場合の弁体は、リターンスプリングと規制部
材用スプリングの両者による付勢力にも打ち勝って全閉
位置まで移動可能となるように設定するのであるが、差
圧が不定であると、それがどのような場合でも対応可能
なように最大値を考慮して、すなわち最も厳しい条件を
想定して設定しなくてはならない。したがって、リター
ンスプリング単独の場合の付勢力とそれに規制部材用ス
プリングを加えた場合の付勢力との差を大きくすること
で差圧誤差に対応するため、特に規制部材用スプリング
のばね力を大きくしなくてはならないのである。

【００２２】これに対して本案のブレーキ制御装置で
は、実際に作用していると推定される差圧に基づいて電
磁力を補正するため、特に規制部材用スプリングのばね
力が相対的に小さいものでも良くなる。なぜなら、上述
した差圧誤差に対応した設定が不要となるため、リター
ンスプリング単独の場合の付勢力とそれに規制部材用ス
プリングを加えた場合の付勢力の差が相対的に小さな所
定量で済むからである。つまり、規制部材用スプリング
のばね力が相対的に小さいものでも良くなる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づき説明する。まず図１は、本発明の一実施形態であ
る電磁弁の概略構成及びその動作を示すための断面図、
図２は、電磁弁をブレーキ制御装置としてのアンチスキ
ッド制御装置に適用した場合の概略構成を示すモデル図
である。なお、図２では説明を簡単にするため１輪に対
するブレーキ配管系のみを示す。

【００２４】図２に示すように、車輪１には電磁式ある
いは磁気抵抗式等の車輪速度センサ５が配置され、車輪
１の回転に応じた周波数のパルス信号を出力する。さら
に、車輪１には油圧ブレーキ装置（以下ホイールシリン
ダという）１１が配置され、車輪１に制動力を発生させ
る。ブレーキペダル１５の踏み込みによって発生するマ
スタシリンダ１６からの油圧は、主に増圧制御を実行す
るためのインレット弁２１及び油圧管路を介して送られ
る。

【００２５】ここで、アンチスキッド制御が実行されて
いない場合には、インレット弁２１は連通状態とされて
おり、マスタシリンダ１６からの油圧はインレット弁２
１を通して、ホイールシリンダ１１に伝達される。よっ
て、この場合には、マスタシリンダ１６からの油圧が乗
員のブレーキペダル１５の踏み込みに応じてホイールシ
リンダ１１に伝達され、車輪１に制動力が発生する。

【００２６】次に、ホイールシリンダ１１とインレット
弁２１とを結ぶ油圧管路からは、ホイールシリンダ１１
内のブレーキ液をリザーバ２５へ逃がすための油圧管路
が延びており、この油圧管路には、該管路を連通・遮断
するためのアウトレット弁２３が配置されている。そし
て、リザーバ２５は、マスタシリンダ１６とインレット
弁２１とを結ぶ油圧管路に油圧ポンプ３０を介して接続
されている。なお、油圧ポンプ３０からのブレーキ液の
吐出経路には、内部の油圧の脈動を抑えるダンパ３４が
設けられ、上述したマスタシリンダ１６とインレット弁
２１とを結ぶ油圧管路とこのダンパ３４との間には、ダ
ンパオリフィス３６が設けられている。

【００２７】また、ホイールシリンダ１１とインレット
弁２１とを結ぶ油圧管路と、マスタシリンダ１６との間
には、インレット弁２１をバイパスする油圧管路が設け
られており。この油圧管路には、ホイールシリンダ１１
側からマスタシリンダ１６側へのブレーキ液の流動のみ
を許容する逆止弁４１が配設されている。

【００２８】上述したインレット弁２１及びアウトレッ
ト弁２３は電磁弁であり、その弁体は電子制御装置５０
（以下ＥＣＵという）からの信号に基づいて電力を供給
された時、ソレノイドが励磁することによって変化して
ポートの連通・遮断状態を切り換える。なお、各弁の非
作動時すなわちアンチスキッド制御が開始されていない
状態では、ポートは図示位置にある。

【００２９】上述したアウトレット弁２３は、従来から
も用いられている２ポート２位置弁であるが、インレッ
ト弁２１は、本実施形態の電磁弁が採用されたものであ
り、従来からある連通と保持の２状態に加えて、絞り連
通状態も実現することができるようにされている。この
インレット弁２１の構造については図１を参照して後述
するが、非通電時には図２に示すＡ位置となって連通状
態になる。そして、通電時には、その電流レベルに応じ
て図２に示すＢ位置あるいはＣ位置に切り替えられる。
Ｂ位置の場合が絞り連通状態であり、Ｃ位置の場合が保
持状態となる。

【００３０】一方、ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｒ
ＡＭ及び入出力インターフェース等からなるマイクロコ
ンピュータを中心としてから構成されている。また、Ｅ
ＣＵ５０は、図示しないイグニッションスイッチがオン
されることにより電源が供給され、前記車輪速度センサ
５や、ブレーキペダル１５の踏込時にオンするストップ
スイッチ（図示省略）等からの信号を受け、車輪１のス
リップ状態を演算推定すると共に、ブレーキ力制御のた
めの演算制御を行い、インレット弁２１及びアウトレッ
ト弁２３に対する駆動制御信号を出力する。

【００３１】続いて、図１を参照してインレット弁２１
の構成について詳しく説明する。なお、図１（ａ）は図
２におけるＡ位置に対応する「全開位置」に弁体７１が
ある場合、図１（ｂ）は図２におけるＢ位置に対応する
「半開位置」に弁体７１がある場合、図１（ｃ）は図２
におけるＣ位置に対応する「全閉位置」に弁体７１があ
る場合をそれぞれ示している。

【００３２】インレット弁２１は、弁体７１がシート７
２に設けられた弁座７２ｂに押し付けられると流路が遮
断されるようにされており、その弁体７１はプランジャ
７４によってシート方向へ押圧可能となっている。プラ
ンジャ７４はスリーブ７８内に摺動可能に配置されてお
り、スリーブ７８の外周にはヨーク７９内に収納された
励磁コイル８０が配設されている。

【００３３】弁体７１は、プランジャ７４に当接する最
大径部７１ａから先端側にかけて３段階に順次その径が
小さくなるように形成されており、最大径部７１ａはガ
イド７７の一端側に設けられた摺動孔内を摺動可能なよ
うに配置されている。一方、ガイド７７の他端側には前
記シート７２が固定されている。シート７２には、図２
のように配設された場合にマスタシリンダ１６側と連通
する第１連通孔７２ａが設けられており、その第１連通
孔７２ａのガイド７７内への開口部分が弁座７２ｂとさ
れている。また、ガイド７７には、内部と連通すると共
に、図２のように配設された場合にホイールシリンダ１
１側と連通する第２連通孔７７ａが設けられている。こ
れによって、弁体７１が弁座７２ｂから離間している場
合には、第１連通孔７２ａ及び第２連通孔７７ａを介し
てマスタシリンダ１６とホイールシリンダ１１とが連通
することとなる。

【００３４】一方、ガイド７７内部においては、シート
７２と弁体７１との間にリターンスプリング７５が圧縮
された状態で介装されており、弁体７１を常時プランジ
ャ７４側へ付勢している。また、上述した最大径部７１
ａに連設する２番目に大きな径を持つ弁体７１の中径部
７１ｂの外周には、「規制部材」に相当するリング状の
ストッパ７３が嵌められており、シート７２とそのスト
ッパ７３との間には、「規制部材用スプリング」に相当
するストッパ用スプリング７６が圧縮された状態で介装
されている。なお、図１（ａ）に示すように、弁体７１
の最大径部７１ａが収納されている摺動孔よりもシート
７２やストッパ７３等が収納されている部分の径が大き
いことによって段部７７ｂが形成されるが、ストッパ用
スプリング７６によって付勢されるストッパ７３は、通
常この段部７７ｂに当接している。

【００３５】次に、上述した構成のインレット弁２１の
動作について説明する。非通電時には、図１（ａ）に示
すように、弁体７１及びプランジャ７４がリターンスプ
リング７５によって付勢され、弁座７２ｂから最も離れ
た「全開位置」に弁体７１が位置することとなる。この
全開位置はプランジャ７４がスリーブ７８に当接する位
置であり、弁体７１が弁座７２ｂから第１の所定距離だ
け離間するようにされている。

【００３６】一方、通電時には励磁コイル８０等によっ
て発生される電磁力によってプランジャ７４が弁体７１
側に吸引され、弁体７１を弁座７２ｂに近づける方向へ
押圧する。この押圧力がリターンスプリング７５等によ
って弁体７１をプランジャ７４方向へ付勢する力よりも
大きければ弁体７１は弁座７２ｂ側へ移動する。

【００３７】その移動の過程において、図１（ｂ）に示
すように弁体７１の最大径部７１ａがストッパ７３に当
接すると、弁体７１をプランジャ７４方向へ付勢する力
としてさらにストッパ用スプリング７６による付勢力も
加わることとなる。このストッパ用スプリング７６によ
る付勢力も加わった場合の付勢力よりも、プランジャ７
４が弁体７１を弁座７２ｂ方向に押す力が下回っていれ
ば、最大径部７１ａがストッパ７３に当接する位置で弁
体７１が停止するので、この位置が「半開位置」とな
る。この半開位置では、弁体７１が弁座７２ｂから第２
の所定距離だけ離間するようにされている。この第２の
所定距離は、図３〜図６（これらについては後述する）
において弁体リフト量Ｌとして示されているが、弁体７
１と弁座７２ｂとの間の流路を十分に絞れるような距離
に設定されたものである。

【００３８】また、電磁力によってプランジャ７４が弁
体７１を弁座７２ｂ方向に押す力がそれを上回っていれ
ば、弁体７１は、ストッパ７３も一緒に移動させながら
弁座７２ｂ方向へさらに移動し、最終的には弁体７１が
弁座７２ｂに着座し、両者が密接することとなる。これ
が「全閉位置」である。

【００３９】このように、非通電時には図１（ａ）に示
す「全開位置」にあり、通電時にはその電磁力を制御す
ることによって図１（ｂ）に示す「半開位置」あるいは
図１（ｃ）に示す「全閉位置」に移動させることができ
るようにされている。続いてその電磁力について説明す
る。なお、制御すべき電磁力は、リターンスプリング７
５及びストッパ用スプリング７６のばね力との相対的な
大小関係によって決定されるので、その点もふまえて説
明する。

【００４０】図３は、インレット弁２１の弁体リフト量
（弁体７１が弁座７２ｂから離間している距離）と弁体
７１に作用するスプリング力との関係を表したものであ
る。図３に示すように、弁体７１がストッパ７３に当接
する位置（半開位置）での弁体リフト量においてスプリ
ング力が急変する。つまり、弁体リフト量が「全開位置
〜半開位置」の範囲ではリターンスプリング７５のみの
スプリング力であるが、「半開位置〜全閉位置」の範囲
ではリターンスプリング７５にストッパ用スプリング７
６を併せたスプリング力となるため、半開位置では、リ
ターンスプリング７５のみのスプリング力Ａからさらに
ストッパ用スプリング７６のスプリング力Ｂを加えたス
プリング力（Ａ＋Ｂ）に急変することとなるのである。

【００４１】そのため、弁体７１を半開位置において止
めるための電磁力（第１の電磁力と称す）としては、リ
ターンスプリング７５のみのスプリング力Ａより上回る
が、さらにストッパ用スプリング７６のスプリング力Ｂ
を加えたスプリング力（Ａ＋Ｂ）よりは下回るように設
定することが必要である。また、弁体７１を全閉位置に
おいて止めるための電磁力（第２の電磁力と称す）とし
ては、リターンスプリング７５にストッパ用スプリング
７６を加えたスプリング力（Ａ＋Ｂ）を上回るように設
定することが必要である。

【００４２】図３では、弁体リフト量と弁体７１に作用
するスプリング力との関係のみを表していたが、図２に
示すような圧力回路に適用して実際に使用する場合に
は、ブレーキ液を介して圧力が作用する。つまり、全閉
位置や半開位置にある弁体７１に対しては、マスタシリ
ンダ１６からの圧力Ｐｍとホイールシリンダ１１からの
圧力Ｐｗの圧力差△Ｐ（＝Ｐｍ−Ｐｗ）により弁体７１
を弁座７２ｂから離間させる方向（弁体開方向）に［圧
力差△Ｐ×シート面積Ｓ］の力が作用する。なお、逆弁
４１（図２参照）があるので、圧力差△Ｐが負となるこ
とはない。

【００４３】この圧力差△Ｐがあるため、弁体開方向へ
の作用力は、△Ｐ＝０の場合は図４中に実線で示す状態
であるが、△Ｐ＞０であれば一点鎖線で示すようにその
分だけ相対的に増加する。したがって、図４で言えば実
線と一点鎖線とが重複する範囲に第１の電磁力の目標値
ＦE1を設定することで、圧力差△Ｐが０の場合から最大
値の場合のいずれに場合であっても適切に対応できる。
つまり、半開位置までは移動し、そこで停止するという
ことである。なお、この場合の第２の電磁力の目標値Ｆ
E2は、リターンスプリング７５にストッパ用スプリング
７６を加えたスプリング力（Ａ＋Ｂ）に圧力差△Ｐの最
大値を加えた値をさらに上回るように設定すればよい。

【００４４】また、リターンスプリング７５のみのスプ
リング力Ａと、さらにストッパ用スプリング７６のスプ
リング力Ｂを加えたスプリング力（Ａ＋Ｂ）との差が大
きいほど、すなわちストッパ用スプリング７６のスプリ
ング力Ｂが大きいほど第１の電磁力の目標値ＦE1として
設定できる範囲に幅を持たせることができるが、インレ
ット弁２１の体格等の点からそのスプリング力Ｂを大き
くできないような状況もある。その状況では第１の電磁
力を固定値とすると半開状態を必ず造り出すということ
ができない可能性もあるので、その場合には圧力差△Ｐ
を推定して、上述の［圧力差△Ｐ×シート面積Ｓ］の力
の分だけ第１の電磁力の目標値ＦE1、そして第２の電磁
力の目標値ＦE2を補正すればよい。

【００４５】圧力差△Ｐに関しては、例えばＡＢＳ制御
における増圧時間や減圧時間、あるいは減速度等を考慮
して推定するといったことが考えられる。圧力差△Ｐの
大小によってこれらの物理量が変化するので、その変化
状態や変化度合等に基づけば推定が可能である。

【００４６】このように、実際に作用していると推定さ
れる圧力差△Ｐに基づいて電磁力を補正すれば、特にス
トッパ用スプリング７６のばね力は相対的に小さいもの
でも良くなる。なぜなら、図５に示すように、圧力差△
Ｐによる増加分を考慮せず、単純にリターンスプリング
７５のみのスプリング力Ａと、ストッパ用スプリング７
６のスプリング力Ｂを加えたスプリング力（Ａ＋Ｂ）と
の差が最低限度確保できれば良いので、相対的に小さな
ばね力で対応できる。

【００４７】以上説明したように、本実施形態のインレ
ット弁２１を図２のブレーキ制御装置に用いれば、通常
ブレーキ時にはインレット弁２１は非通電状態であり全
開状態（図１中のＡ位置）となっているため、マスタシ
リンダ１６からホイールシリンダ１１の間の流路は絞ら
れず、ブレーキの効き遅れは生じない。一方、ＡＢＳ制
御中は、増圧時にインレット弁２１を全開状態にせず半
開状態（図１中のＢ位置）にする。なお、図３〜５にお
いて半開位置までの弁体リフト量をＬで示しているが、
この弁体リフト量Ｌは上述したように弁体７１と弁座７
２ｂとの間の流路を十分に絞れるような距離に設定され
たものである。そして、図２に示す圧力回路に採用され
ている場合、当然ながら、図１（ｂ）の半開状態では図
１（ａ）の全開状態の場合に比べてホイールシリンダ１
１の圧力の増圧勾配を緩くすることができる。従来、増
圧と保持の組み合せによって行っていた緩増圧も、この
半開状態での増圧と保持の組み合わせによって行なえ
る。これによって緩増圧時の圧力脈動を小さくでき、作
動音やブレーキペダル１５への振動を低減することがで
きる。

【００４８】そして、半開位置を実現可能でありなが
ら、弁体７１と弁座７２ｂという弁構造と、電磁力によ
って弁体７１を弁座７２ｂに着座させる方向へ付勢する
プランジャ７４という従来からある一般的な構成に、ス
トッパ７３とストッパ用スプリング７６という簡単な構
成を追加しただけであり、その構成を小型かつ簡易に保
つことができるのである。従来技術で示した特開平６−
２１３３６４号公報記載の電磁弁では、図６に示すよう
に、半開位置を実現するために弁体内にさらに弁構造を
設けていたため、それが構成を大型かつ複雑にする要因
であったが、本インレット弁２１では、ストッパ７３や
ストッパ用スプリング７６という特徴的な構成が弁体７
１とは別個に設けられるものであり、弁体７１自体は一
般的なものでよいのである。また、従来の電磁弁では全
閉状態を実現するには２箇所での閉鎖エレメントと弁座
との当接を確実に実行する必要があるため、その当接部
分に対するメンテナンス等の負担も増大していたが、本
インレット弁２１ではそのような不都合も生じない。

【００４９】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、本発明はこうした実施形態に限定されることはな
く、種々の態様をとることができる。例えば、上記実施
形態において弁体７１を常時プランジャ７４側へ付勢し
ているリターンスプリング７５を省略しても実現は可能
である。リターンスプリング７５が無い場合は、弁体７
１は図１（ａ）の全開位置と図１（ｂ）の半開位置の間
のいずれかに位置することとなるが、図２に示すような
圧力回路中に配置された場合には全開位置にあることが
多いと考えられる。それは、弁体７１に作用する上述の
圧力差△Ｐは０より大きい状況の方が多く、現実的には
全開位置側へ付勢されることが多いからである。

【００５０】リターンスプリング７５があればこの圧力
差△Ｐが０であっても確実に全開位置へ素早く戻すこと
ができるという点でメリットがあるが、上述したように
リターンスプリング７５がなくても実現はできるのであ
る。なお、この場合には、図３〜５で説明した第１及び
第２の電磁力の設定に関しては、リターンスプリング７
５によるスプリング力Ａを考えず、「半開位置〜全閉位
置」に限ってストッパ用スプリング７６のスプリング力
Ｂが作用するとして同様に取り扱えばよい。

【００５１】また、上記実施形態では電磁弁をブレーキ
制御装置としてのアンチスキッド制御装置におけるイン
レット弁２１として適用した場合を説明したが、その他
にも例えば同じようにブレーキ液圧により車輪制動力を
調整するものとしてトラクション制御装置にも適用可能
である。

【００５２】さらには、電磁力のコントロールは電流の
コントロールで行っても良いし、ＰＷＭ駆動でデューテ
ィ比をコントロールすることにより平均電流をコントロ
ールするようにしても良い。また上記実施形態では、増
圧と保持の組み合せによって行っていた緩増圧を半開状
態の増圧と保持の組み合せによって行なうと述べたが、
半開状態の増圧のみで緩増圧を行っても良いし、必要で
あれば全開状態の増圧も行なうようにしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態である電磁弁の概略構成
及びその動作を示すための断面図である。

【図２】 電磁弁をブレーキ制御装置としてのアンチス
キッド制御装置に適用した場合の概略構成を示すモデル
図である。

【図３】 インレット弁の弁体リフト量と弁体に作用す
るスプリング力との関係を表す説明図である。

【図４】 マスタシリンダ圧とホイールシリンダ圧の圧
力差△Ｐを考慮して電磁力を設定する場合の説明図であ
る。

【図５】 マスタシリンダ圧とホイールシリンダ圧の圧
力差△Ｐを推定し、それに基づいて電磁力を個別に設定
する場合の説明図である。

【図６】 従来技術の電磁弁の概略構成を説明する断面
図である。

【符号の説明】

１…車輪 ５…車輪速度センサ １１…ホイールシリンダ １５…ブレーキペダ
ル １６…マスタシリンダ ２１…インレット弁 ２３…アウトレット弁 ２５…リザーバ ３０…油圧ポンプ ３４…ダンパ ３６…ダンパオリフィス ４１…逆止弁 ５０…電子制御装置 ７１…弁体 ７１ａ…最大径部 ７１ｂ…中径部 ７２…シート ７２ａ…第１連通孔 ７２ｂ…弁座 ７３…ストッパ ７４…プランジャ ７５…リターンスプ
リング ７６…ストッパ用スプリング ７７…ガイド ７７ａ…第２連通孔 ７７ｂ…段部 ７８…スリーブ ８０…励磁コイル

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁体が弁座に着座または離間することに
   よって弁入口と弁出口との間の流路が遮断または連通す
   る弁構造と、電磁ソレノイドにて発生した電磁力によっ
   て作動し、前記弁体を前記弁座に着座させる方向へ付勢
   する可動子を備える電磁弁において、 前記弁座より第１の所定距離だけ離間させられた全開位
   置から前記弁座に着座した全閉位置へ前記弁体が移動す
   る途中であって、前記弁座から第２の所定距離だけ離間
   した半開位置まで前記弁体が移動した際、前記弁体に当
   接する規制部材と、 前記弁体が前記規制部材を押圧して前記半開位置から全
   閉位置へさらに移動しようとする際、前記規制部材の移
   動を防止するように付勢する規制部材用スプリングとを
   備え、 前記電磁ソレノイドが第１の電磁力を発生させた場合の
   前記弁体は、前記規制部材に当接する半開位置までは移
   動可能であるが前記規制部材用スプリングによる付勢力
   によってそれ以上の移動が規制され、また、前記電磁ソ
   レノイドが第２の電磁力を発生させた場合の前記弁体
   は、前記規制部材用スプリングによる付勢力に打ち勝っ
   て前記全閉位置まで移動可能となるように、前記規制部
   材用スプリングのばね力が設定されていることを特徴と
   する電磁弁。
2. 【請求項２】 前記電磁ソレノイドが非作動状態の場合
   には前記弁体が前記全開位置に来るように、前記弁体を
   前記弁座から離間させる方向へ常時付勢するリターンス
   プリングをさらに備え、 前記電磁ソレノイドが第１の電磁力を発生させた場合の
   前記弁体は、前記リターンスプリングの付勢力に打ち勝
   って前記規制部材に当接する半開位置までは移動可能で
   あるが、前記リターンスプリングと前記規制部材用スプ
   リングの両者による付勢力によってそれ以上の移動が規
   制され、また、前記電磁ソレノイドが第２の電磁力を発
   生させた場合の前記弁体は、前記リターンスプリングと
   前記規制部材用スプリングの両者による付勢力にも打ち
   勝って前記全閉位置まで移動可能となるように、前記リ
   ターンスプリング及び前記規制部材用スプリングのばね
   力が設定されていることを特徴とする請求項１に記載の
   電磁弁。
3. 【請求項３】 前記弁入口側から作用する圧力と前記弁
   出口から作用する圧力との差圧の最大値を考慮して、前
   記電磁ソレノイドによる第１及び第２の電磁力が設定さ
   れていることを特徴とする請求項１または２に記載の電
   磁弁。
4. 【請求項４】 ホイールシリンダ圧を圧力源からのブレ
   ーキ液によって増圧するか、該ホイールシリンダ圧を減
   圧するか、或は該ホイールシリンダ圧を保持するかによ
   り車輪制動力を制御するブレーキ制御装置であって、 前記ホイールシリンダ圧を増圧する際に用いられる液圧
   制御弁として、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記
   載の電磁弁を採用すると共に、該電磁弁に前記第１及び
   第２の電磁力を発生させるよう制御する制御手段を備え
   たことを特徴とするブレーキ制御装置。
5. 【請求項５】 前記弁入口側から作用する圧力と前記弁
   出口から作用する圧力との差圧を推定する差圧推定手段
   と、 該差圧推定手段によって推定された差圧に基づいて前記
   第１及び第２の電磁力を補正する電磁力補正手段を備
   え、 前記制御手段は、この補正された第１及び第２の電磁力
   を前記電磁弁が発生させるように制御することを特徴と
   する請求項４に記載のブレーキ制御装置。